Все госты и снипы онлайн

Более 10000 документов в открытом доступе, абсолютно бесплатно

ГОСТ Р 56740-2015 - Композиты полимерные. Метод определения характеристики межслоевой вязкости разрушения многослойных и пултрузионных полимерных композитов

Этот документ был распознан автоматически. В блоке справа Вы можете найти скан-копию. Мы работаем над ручным распознаванием документов, однако это титанический труд и на него уходит очень много времени. Если Вы хотите помочь нам и ускорить обработку документов, Вы всегда можете сделать это, пожертвовав нам небольшую сумму денег.

Файлы для печати:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й ГОСТР С Т А Н Д А Р Т 56740 Р О С С И Й С К О Й — Ф Е Д Е Р А Ц И И 2015 КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ Метод определения характеристики межслоевой вязкости разрушения многослойных и пултрузионных полимерных композитов Издание оф ициальное Москва С таидартинф орм 2016ирландское вязание
ГОСТ Р 56740—2015 Предисловие 1 ПОДГОТОВЛЕН Объединением юридических лиц «Союз производителей композитов» совмест­ но с Открытым акционерным обществом «НПО Стеклопластик» и Обществом с ограниченной ответ­ ственностью «Центр исследований и разработок «Инновации будущего» на основе аутентичного пере­ вода на русский язык указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен ТК 497 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 497 «Композиты, конструкции и изде­ лия из них» 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому ре­ гулированию и метрологии от 20 ноября 2015 г. No 1913-ст 4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к стандарту АСТМ Е1922— 04(2010) «Стандартный метод испытания межслоевой вязкости разрушения ламинатов и пултрузиомных композитных материалов с полимерной матрицей» (ASTM Е1922—04(2010) «Standard Test Method for Translaminar Fracture Toughness of Laminated and Pultruded Polymer Matrix Composite Materials») пу­ тем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной ли­ нией. расположенной на полях этого текста, а также невключения отдельных структурных элементов, ссылок и/или дополнительных элементов. Оригинальный текст нееключенных структурных элементов стандарта АСТМ приведен в дополни­ тельном приложении ДА. Оригинальный текст измененных структурных элементов примененного стандарта АСТМ приве­ ден в дополнительном приложении ДБ. Отдельные структурные элементы изменены в целях соблю­ дения норм русского языка и технического стиля изложения, а также в соответствии с требованиями ГОСТ Р 1.5. Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного стандарта АСТМ приведе­ но в дополнительном приложении ДВ 5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕПравила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0—2012 (раздел 8).Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты». а официальныйтекст изменений и поправокв ежемесячном информационном указателе «Национальнью стан­ дарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующееуведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемссяч>юго информационного указателя«Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещают­ся также в информационной системе общего пользованияна официальном сайте Федеральногоагентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)© Стандартинформ. 2016 Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас­ пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническо­ му регулированию и метрологии II
ГОСТ Р 56740—2015 Содержание 1 Область применения........................................................................................................................................... 1 2 Нормативные ссылки........................................................................................................................................... 1 3 Термины и определения............................... 1 4 Сущность метода................................................................. 2 5 Оборудование..................................................................................................................................................... 2 6 Подготовка к проведению испытаний............................................................................................................... 2 7 Проведение испытаний.......................................................................................................................................3 8 Обработка результатов.......................................................................................................................................4 9 Протокол испытаний...........................................................................................................................................5 Приложение ДА (справочное) Оригинальный текст невключенных структурных элементов..................................................................................6 Приложение ДБ (справочное) Оригинальный текст модифицированных структурных элементов....................................................................... 7 Приложение ДВ (справочное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем стандарта А С Т М ....................................................... 11
ГОСТ Р 56740—2015 Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т Р О С С И Й С К О Й Ф Е Д Е Р А Ц И И КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ Метод определения характеристики межслоевой вязкости разрушения м ногослойны х и пултрузионны х полимерны х композитов Polym er com posites. M ethod fo r de term ination o f tra n sla m in a r fractu re to u gh n e ss ch a ra c te ris tic o f polym e r co m p o site lam inates and p u ltru d e d polym e r co m p o site s Дата введения — 2017— 01— 01 1 Область применения Настоящий стандарт устанавливает метод определения характеристики межслоевой вязкости разрушения многослойных и пултрузионных полимерных композитов. 2 Нормативные ссылки В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 25.506—85 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний ме­ таллов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом на­ гружении ГОСТ 6507—90 Микрометры. Технические условия ГОСТ 8074— 82 Микроскопы инструментальные. Типы, основные параметры и размеры. Техни­ ческие требования ГОСТ 12423— 2013 (ISO 291:2008) Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания об­ разцов (проб) ГОСТ 28840—90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования П р и м е ч а н и е — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссы­ лочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии 8 сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по вы­ пускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты* за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссыпка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стан­ дарт. на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указан­ ным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Издание оф ициальное 1
ГОСТ Р 56740—2015 3 Термины и определения В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями: 3.1 __________________________________________________________________________________ смещение берегов трещины (notch-mouth displacement): Изменение расстояния между двумя точками на противоположных берегах трещины в процессе нагружения. (ГОСТ 25.506—85. приложение 2] 3.2 нормализованный размер трещ ины (normalized notch size): Отношение длины предвари­ тельно нанесенной усталостной трещины (надреза) к ширине образца. 4 Сущность метода Сущность метода заключается в испытании образцов с предварительно нанесенной краевой усталостной трещиной (надрезом) растягивающей внецентренной нагрузкой. При этом регистрируют значения смещения берегов трещины в зависимости от нагрузки (далее — диаграмма «смещение — нагрузка»). Характеристику межслоевой вязкости разрушения рассчитывают по нагрузке, соответствующей заданному значению нормализованного размера трещины. 5 Оборудование 5.1 Испытательная машина по ГОСТ 28840. обеспечивающая растяжение образцов с постоян­ ной (регулируемой) скоростью перемещения активного захвата и измерение нагрузки с погрешностью не более 1 % от измеряемой величины. 5.2 Двухконусные датчики тензорезисторного типа (далее — датчики смещения) по ГОСТ 25.506 (пункт 3.3), которые обеспечивают измерения смещений с погрешностью не более 1 % от измеряемой величины. 5.3 Устройство записи диаграммы «смещение — нагрузка». 5.4 Микрометр по ГОСТ 6507, обеспечивающий измерение с погрешностью не более 0.05 мм. 5.5 Инструментальный микроскоп по ГОСТ 8074. 5.6 Дисковая пила, оснащенная алмазным отрезным кругом. 6 Подготовка к проведению испытаний 6.1 Подготовка образцов 6.1.1 Форма и размеры образцов должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 1 и на рисунке 1. Т а б л и ц а 1 Наименование параметра Значение параметра Ширина образца W. мм От 25 до 50 Длина образца L, мм. не менее 4 W Толщина образца В. мм » Диаметр отверстия для крепления D. мм 0.2 W Длина предварительно нанесенной усталостной трещины (надреза) эП. мм От 0.5 W до 0.6 W Ширина предварительно нанесенной усталостной трещины (надреза) Ьп. мм. не более 0.015 W ' Толщина образца равна толщине полимерного композита. Рекомендуется использовать образцы толщи­ ной не более 2 мм. 2
ГОСТ Р 56740—2015DО —• д и а м е тр о т в е р сти я д л я к р е п л е н и я ; W — ш и р и н а о б р а зц а ; Ь п — ш и р и н а п р е д в а р и т е л ь н о н а н е се н н о й у с т а л о с т н о й тр е щ и н ы (н а д р е з а ); з п — д л и н а п р е д в а р и т е л ь н о н а н е с е н н о й у с т а л о с тн о й тр е щ и н ы (на д р е за ); L — д л и н а о б р а зц а ; В — то л щ и н а об р а зц а Рисунок 1 — Геометрические размеры образцов Отклонение образцов от номинальных размеров, указанных в таблице 1, не должно превышать 0.01 W . Все поверхности образцов должны быть плоскими, взаимно перпендикулярными и параллель­ ными. Отклонение от параллельности не должно превышать 0,01 мм. 6.1.2 Усталостную трещину (надрез) наносят при помощи дисковой пилы (см. 5.6). 6.1.3 Для определения характеристики межслоевой вязкости разрушения используют не менее пяти образцов, если иное не установлено в нормативном документе или технической документации на изделие. 6.2 Кондиционирование образцов Перед испытанием образцы кондиционируют при стандартной атмосфере 23/50 по ГОСТ 12423 в течение 24 ч. 7 Проведение испытаний 7.1 Испытания проводят при стандартной атмосфере 23/50 по ГОСТ 12423. 7.2 Инструментальным микроскопом (5.5) измеряют длину предварительно нанесенной усталостной трещины (надреза) с точностью до 0,1 мм с каждой стороны образца. Вычисляют среднеарифметическое значение длины усталостной трещины (надреза) по результатам всех измерений. 7.3 Микрометром (5.4) измеряют толщину образца с точностью до 0,05 мм не менее чем в трех местах, равноудаленных друг от друга. Вычисляют среднеарифметическое значение толщины образ­ ца ло результатам всех измерений. 7.4 Микрометром измеряют ширину образца с точностью до 0,05 мм. 7.5 Устанавливают образец в захваты испытательной машины (см. рисунок 2) так. чтобы направ­ ление действия нагрузки совпадало с выбранным направлением армирования образца с точностью Д О 2 е. 7.6 Устанавливают датчики смещения на образец (см. рисунок 2) с помощью накладных клино­ видных опорных призм. Способ крепления клиновидных опорных призм должен обеспечивать надежное крепление дат­ чиков смещения и не должен влиять на физико-механические характеристики образца и результат испытаний. Оси отверстий для установки накладных клиновидных опорных призм должны быть расположе­ ны на одинаковом расстоянии от плоскости надреза, с погрешностью не более 0.2 мм. 3
ГОСТ Р 56740—2015 7.7 Задают скорость перемещения активного захвата испытательной машины таким образом, чтобы максимальная нагрузка Ртах. действующая на образец, достигалась за период от 30 до 100 с. 7.8 Образец нагружают до достижения им максимальной нагрузки Ртах и продолжают испыта­ ние вплоть до снижения нагрузки до значения 0,5Ртах 7.9 При определении характеристики межслоевой вязкости разрушения строят диаграмму «сме­ щение — нагрузка». Дискретность регистрации смещения и нагрузки выбирают таким образом, чтобы начальный линейный участок записи находился в диапазоне смещения от 0.7 до 1,5 согласно мас­ штабу построения диаграммы. J — за хв а т и с п ы та те л ь н о й м а ш и н ы ; 2 — н а кл а д н ы е кл и н о в и д н ы е о п о р н ы е призм ы . 3 — д а т ч и к см е ш е н и я . 4 — о б р а зе ц Рисунок 2 — Схема установки образца в захватах испытательной машины и установки датчика смещения 8 Обработка результатов 8.1 Коэффициент интенсивности напряжений К. МПа м 1’2, вычисляют по формуле + 30.15 ( 1) где Р — нагрузка, прикладываемая к образцу. МН; В — толщина образца, м;W — ширина образца, м; э„ — длина усталостной трещины, м. 8.2 Характеристика межслоевой вязкости разрушения K JL По формуле (1) определяют наибольший коэффициент интенсивности напряжений Ктах, под­ ставляя значение максимальной нагрузки Ртах вместо прикладываемой нагрузки Р. 4
ГОСТ Р 56740—2015 По диаграмме «смещение — нагрузка» определяют значение смещения берегов трещины на на­ чальном линейном участке диаграммы Vn 0 и дополнительное значение смещения берегов трещины на участке диаграммы между линейным участком и максимальной нагрузкой (см. рисунок 3).Р —- н а гр у з ка : V — з н а ч е н и е с м е щ е н и я б е р е го в тр е щ и н ы н а н а ч а л ь н о й л и н е й н о м у ч а с т ке : Д Vn — д о п о л н и т е л ь н о е з н а ч е н и е с м е щ е н и я б е р е го в тр е щ и н ы на у ч а с т ке д и а гр а м м ы м е ж д у л и н е й н ы м уча стко м и м а кс и м а л ь н о й н а гр уз ко й .P mat — м а кс и м а л ь н а я н а гр узка Рисунок 3 — Пример диаграммы «смещение - нагрузка» A V Если выполняется условие £ 0.3, то KTL = Ктах. m i - оAV Если выполняется условие —-£• > 0.3, то определить значение KTL не представляется возможным. 9 Протокол испытаний Результаты испытаний оформляют в виде протокола, который должен содержать: - ссылку на настоящий стандарт; - геометрические размеры образцов и надрезов; - тип испытательной машины и датчика смещения: - скорость нагружения; - описание испытуемого изделия, в том числе тип волокна и матрицы, а также последователь­ ность укладки слоев многослойного материала: - условия кондиционирования; - температуру воздуха и относительную влажность при испытании: - проявление трещины на образце после испытания, в том числе ее протяженность и характер разрушения, а также растрескивание на внешних поверхностях образца до надреза; - характеристику межслоевой вязкости разрушения Kr t ; - дату проведения испытаний; - подписи должностных лиц. проводивших испытания. 5
ГОСТ Р 56740—2015 Приложение ДА (справочное) О ригинальны й текст невклю ченны х структурны х элементов ДА.1 11 Точность и систематическая погреш ность 11.1 Точность. Точность определения К^_ является функцией точности нескольких размеров образцов, а также точностью измерений нагрузки и смещения. Могут возникать значительные вариации в значениях К Т1, если испытуемый материал не является однород­ ным. Оценить точность испытания трудно, если имеют такое количество переменных, как в данном случае. И тем не менее возможно вывести полезные сведения, которые касаются точности измерений К Г1_, из ре­ зультатов программы межлабораторных испытаний (4). а также на основе результатов иных испытаний различных материалов (1-3). В настоящей программе была предпринята попытка выбрать однородный материал для испы­ таний и равновесные условия испытаний, которые можно было обеспечить должным образом. Данная программа, координируемая со стороны специальной группы Е8.09.02 ASTM. включила в себя проведение восьми параллель­ ных испытаний в двух лабораториях, испытывались образцы толщиной 4.2 мм. взятые из слоистых материалов на основе углепластиков и из эпоксидных слоистых пластиков AS4/977-2 [90/-45>'Q/+45]4S. Среднее значение К г^ для указанных восьми испытаний составило 56,6 МПа-м1/2 со стандартным отклонением 2.9 МПа-м1’2. Вариации, которые аналогичны тем. о которых имеются сведения в (4). предполагаются в будущем при экспериментах с более тесным контролем. 11.2 Систематическая погрешность. Не существует приемлемого стандартного значения K JL для какого бы то ни было материала. По причине отсутствия основополагающего значения не могут быть сделаны предположения касательно систематической погрешности результатов данных испытаний. 6
ГОСТ Р 56740—2015 Приложение ДБ (справочное) О ригинальны й текст м одиф ицированны х структурны х элементов ДБ.1 О бласть применения 1.1 Данная методика испытаний объясняет определение трещин остойкости по слоям KTL применительно к слоистым и ггултрузионным композитным материалам с полимерной матрицей, имеющим различные ориентации волокон, с использованием результатов испытаний, полученных от однообразно нагруженных образцов с надрезом. 1.2 Данная методика испытаний применима к лабораторным условиям с комнатной температурой воздуха. 1.3 Композитные материалы, которые испытывают согласно данной методике испытаний, не ограничены по толщине или по типу полимерной матрицы или волокна при том условии, что размеры образца и результаты испы­ таний удовлетворяют требованиям данной методики испытаний. Данная методика испытаний была разработана, исходя из результатов испытаний различных углеродных волокон — слоистых материалов с эпоксидной матрицей, а также на основании результатов дополнительных испытаний стекловолокна — пултрузионных изделий с эпоксид­ ной матрицей, стеклоплэстиковыми-полнэфиропластиковыми матрицами, а также с углеродистыми волокнами — сло­ истые материалы с матрицей из бисмалеимидной смолы. 1.4 Предусматривается испытание ряда материалов, которые являются внецентренно нагруженными, с ис­ пытанием на растяжение при наличии простого надреза, пластиков типа ESE(T), с размерами образцов, имеющи­ ми пропорциональные размеры в одной плоскости, но такой плоскостный размер может варьироваться и регули­ роваться с сопряженными с этими процессами изменениями, которые отражаются в прикладываемой нагрузке, используемой для испытаний. Толщина образца — переменная, она не зависит от размера образца в плоскости. 1.5 Допускается использовать конфигурации образцов, которые отличны от тех. что упомянуты в данной методике испытаний, при условии, если они имеют калибровки по показателю трещиностойкости. а также соот­ ветствие результатов испытаний данной методике испытаний. Необходимо соблюдать требования, указанные в 5.1 и 5.4. в части содержащегося повреждения в вершине надреза в том случае, когда используют альтернативные конфигурации образцов. 1.6 Значения, приводимые в единицах СИ. расценивают как стандартные. Никакие другие единицы измере­ ния в данный стандарт не включены.1.7 В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение в полном объеме всех вопросов обеспечениятехники безопасности (если таковые имеются), связанных с его применением. Пользователь настоящего стан­дарта несет ответственность за обеспечение соответствующих мер техники безопасности и охраны труда, атакже определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его применением. П р и м е ч а н и е — Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.1) и ГОСТ 1.5 (подраздел 3.7). Д Б.2 Н орм ативны е сс ы л ки ASTM D883 Пластмассы. Термины ASTM D3039/D3039M Метод определения свойств при растяжении композиционных материалов с полимер­ ной матрицей ASTM D3878 Композитные материалы. Термины ASTM D5229.'D5229M Метод испытания свойств влагопогпощения и приведение в сбалансированное состо­ яние для композитных материалов с полимерной матрицей ASTM D5528 Метод испытаний стойкости к межслойному разрушению по Моде 1 у композитов с полимерной матрицей, армированных однонаправленными волокнами ASTM Е4 Методы проверки усилий установок для испытаний ASTM Е6 Методика механических испытаний. Термины ASTM Е83 Практические указания к поверке и классификации систем тензометров ASTM Е399 Методика испытаний для определения линейно-упругой в плоской деформации ударной вязко­ сти Klc у металлических материалов ASTM Е1823 Испытания на разрушение и усталость. Термины П р и м е ч а н и е — Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.6) и ГОСТ 1.5 (подраздел 3.8). Д Б.З Терм ины и определения 3.1 О пределения 3.1.1 К данной методике испытаний применимы термины из раздела «Терминология» стандартов Е6. Е1823, а также D 3 8 7 8 . 7
ГОСТ Р 56740—2015 3.2 Определения терминов, соотносимых с данным стандартом: 3.2.1 смещение «надрез — раскрытие». Уп [LJ — элемент разрушения по Моде 1 (также известное как «раз­ рушение раскрытием») со смещением трещины или надреза по причине эластичной и остаточной деформации. Такое смещение измеряют по всему раскрытию надреза на кромке образца (см. рисунок 1). 3.2.2 длина надреза. ап [L] — расстояние от контрольной плоскости до передней части надреза, выполнен­ ного механическим способом. Контрольную плоскость находят в зависимости от формы образца и. как правило, за контрольную плоскость принимают границу либо плоскость, на которой находится линия нагружения, или ось образца, или плоскости. Данную контрольную плоскость устанавливают до деформации образца (см. рисунок 2). 3.2.3 нормализованный размер надреза. an/lV [n d ] — отношение длины надреза ап к ширине образца W. 3.2.4 Дополнительные сведения см. в «Терминологии» стандарта D883 и методик испытаний D3039/D3039M, D5229/D5229M. D5528. П р и м е ч а н и я 1 Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.7) и ПОСТ 1.5 (подраздел 3.9). 2 Термин «длина надреза» исключен, так как является пояснением к рисунку 2. ДБ.4 4.1 Данная методика испытаний предполагает испытание на растяжение внецентренно нагруженных образ­ цов. образцов с простым надрезом, образцов ESE(T). а также образцов в случае нагружения для разрушения раскрытием трещины. Фиксируют зависимость нагрузки от смещения трещины по надрезу на кромке образца Vn. Определяют нагрузку, которая соответствует предписанному увеличению в нормализованной длине надреза, при этом применяют фиксацию данных о смещении нагрузки. Трещиностойкость по слоям определяют на осно­ вании данных о такой нагрузке при помощи уравнений, которые были установлены на основе анализа упругого напряжения измененного образца с простым надрезом. 4.2 Действительность данных о трещиностойкости по слоям К Л . определяемая согласно данной методики испытаний, зависит от сохранения относительно изолированной зоны повреждения в области верха надреза. В целях сохранения и обеспечения такого условия верха надреза ограничивается допускаемое увеличение на малое значение в отношении смещения «надрез — раскрытие» в непосредственной близости к точке максимальной на­ грузки подобных испытаний. Малые увеличения в смещении «надрез — раскрытие» более вероятны для отно­ сительно толстых образцов, а также для образцов, которые имеют значительную пропорцию приповерхностных армирующих волокон, которые отцентрованы параллельно направлению надреза. П р и м е ч а н и е — Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.5). ДБ.5 6 Аппаратура 6.1 нагрузка — образцы подвергают нагружению в испытательном аппарате, который позволяет одновре­ менно регистрировать данные о прилагаемой на образец нагрузке, а также о получившемся смещении «над­ рез — раскрытие». Стандартное расположение оснастки указано на рисунке 1. Для сосредоточенного нагружения применяют скобы, которые используют в методике испытаний Е399. в целях приложения нагрузки на образец для испытаний. Значения точности измерений нагрузок, а также точности устройств регистрации данных должны быть на таком уровне, чтобы обеспечивалась точность определения нагрузки ± 1 % (дополнительные сведения см. в Е4): 6.2 щуп для измерения смещения— в цепях измерений смещения в области раскрытия надреза е ходе нагружений используют прибор, измеряющий смещение. Для данной цели использование цифрового прибора (щупа) для измерения смещения типа, указанного в методике испытаний Е399. гложет обеспечить высокочувствительную индикацию смеше­ ния разрушением раскрытия. Такой щуп прикрепляют к образцу при помощи клиновидных опор, зафиксированных на образце или при помощи внутренних клиновидных опор, которые прирабатываются в образце механическим способом. Не допускается применение внутренних клиновидных опор для материалов, обладающих относительно низ­ кой прочностью. Прочие типы приборов и креплений можно использовать при условии, что существует возмож­ ность продемонстрировать обеспечение ими тех же результатов. Значения точности измерений смещения, а также точности устройств регистрации данных должны быть на таком уровне, чтобы была обеспечена точность опреде­ ления смещений ± 1 % (дополнительные сведения см. в Е83). П р и м е ч а н и я 1 Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.6). 2 Для определения геометрических размеров образцов и надрезов добавлены требования к средствам из­ мерений (микрометр и инструментальный микроскоп). ДБ.6 7.1конфигурация образцов — необходимые конфигурации образцов и испытаний приведены на рисунках 1 и 2. Длина надреза эп расположена в пределах 0.5 и 0.6 ширины образца. W. Ширина надреза должна быть не 8
ГОСТ Р 56740—2015 более 0,015 W (см. рисунок 2). Толщина образца В является полной толщиной композитного материала, который предстоит испытать. Было отмечено на практике, что хорошо проявила себя толщина до 2 мм. Толщина с меньшим значением может вызывать поперечный прогиб, который не позволяет принять результат испытания. Пользователь сам проводит отбор ширины образца. На практике хорошо проявил себя параметр W в диа­ пазоне от 25 до 50 мм. Остальные размеры образца основаны на его ширине. 7.2 ориентация образца — ось нагрузки образца до испытания выверяют с точностью до 2 ’ по отношению к искомому направлению испытания слоистого материала. К примеру. К Т1 согласно испытанию = [0.‘90J5S слоистого материала подразумевает использование во время испытания 20-слойного образца с волокнами в слоях под утлом О", которые центруются с осью нагрузки образца с точностью до 2". 7.3 подготовка образца — при подготовке образца соблюдают допуски на размеры, которые указаны на рисунке 2. Надрез может быть подготовлен с помощью любого процесса, который формирует требуемую узкость. До начала испытаний (1 -2 ) демонстрируют получение непротиворечивых результатов вне зависимости от профиля вершины надреза при условии ширины надреза не более 0.015 W. В этих условиях была отмечена эффективность использования ножовки, армированной алмазной крошкой, или резака ювелира. Во избежание раскола или рас­ слоения поверхностных слоев в зоне вблизи верхушки надреза необходимо соблюдать осторожность. П р и м е ч а н и е — Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.7). ДБ.7 8.1 количество испытаний — проводят достаточное количество испытаний для получения трех действи­ тельных параллельных результатов в отношении каждого условия материала. Если предполагают вариации мате­ риала. то необходимо выполнить пять испытаний. 8.2 измерение образцов — проводят три измерения образца для расчета применяемого К: длина надреза эп; толщина В. и ширина W. Полное разделение образца на две части зачастую происходит в ходе проведения испытания, по этой причине необходимо, чтобы измерения образца выполнялись до испытаний. Во избежание травмирования персонала, занятого на испытаниях, необходимо соблюдать осторожность. 8.2.1 Измеряют длину надреза эп с точностью до 0.1 мм на каждой стороне образца. Используют среднее значение из двух измерений длины надреза в расчетах применяемого К. 8.2.2 Измеряют толщину В с точностью до 0,002 W не менее чем в трех равноудаленных друг от друга точ­ ках по всему надрезу. Фиксируют среднее значение трех измерений в виде в применительно к данному образцу. Методы изготовления композитных материалов в итоге приводят к тому, что образцы имеют переменную толщину по причине разности в объемном коэффициенте материала матриц. Отсюда при расчете применяемого К исполь­ зуют значение номинальной средней толщины, полученное по отдельным толщинам всех испытуемых образцов из конкретного компонента. 8.2.3 Измеряют ширину W с точностью д о 0.05 мм. 8.3 Темп нагружения — нагружают образец при таком темпе, чтобы время между нулем и пиковой нагрузкой было в диапазоне от 30 до 100 с. 8.4 Протокол испытаний — подготавливают график зависимости нагрузки от выходного параметра (сигна­ ла) щупа для измерения смещения. Выбор масштаба построения графика проводят таким образом, чтобы склон изначально линейного участка записи находился в пределах от 0.7 до 1.5. Продолжают проведение испытания до момента достижения пиковой нагрузки и уменьшения нагрузки до 50 % ее пикового значения. П р и м е ч а н и е — Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.8). ДБ.8 Расчет или интерпретация результатов 9.1 Расчет величины используемого коэффициента (показателя) трещиностойкости.К — рассчитывают применяемый коэффициент К по отношению к образцам типа ESE(T) на основе следую­ щих формул:К = [P/BW (1.4 + а] [3.97 - 10.88 а + 26,25 й2 - 38.9 й3 + 30.15 д4 - 9.27 а 5] / [1 - й]3'2. (1) где К применяемый показатель трещиностойкости. МПа-м’ 1’2: Р прикладываемая нагрузка. МН;д a/W (безразмерный параметр):6 п длина надреза, как указано в 8.2.1. м:В толщина образца, как указано в 8.2.2, м;W ширина образца, как указано в 8.2.3, м; а также данное выражение состоятельно для 0 s 6 s 1. для изотропных материалов и широкого спектра слоистых материалов. 9
ГОСТ Р 56740—2015 9.2 Критерии применшмети по отношению х KTL — испытания на трещикостойкостъ по слоям у слоистых ма­ териалов утпепластиков/слоистых материалов с полимерной матрицей продемонстрировали, что материалы, которые имеют относительно малую зону разрушения, которая требуется для достоверности измерений К л , также показали относительно малые значения добавочного смещения раскрытием ДУп в момент разлома образцов. Типовой график зависимости нагрузки от смешения раскрытием применительно к слоистому материалу приведен на рисунке 3. В части достаточно широкого ряда материалов максимальное применяемое значение К. которое было установлено, исходя из максимальной нагрузки в ходе испытаний, предполагает достоверность измерения трещиностойкости по слоям, если значения смещения раскрытием трещины при наибольшей нагрузке удовлетворяют нижеследующему критерию:A\fn / V n -o S 0,3, (2) где Д Vn = добавочное смещение раскрытием трещины до точки Рт а х ; V (VO = Vn at Р = Ртах на продолжении изначально линейного участка графика (см. рисунок 3). 9.3 Определение К ^ — для определения трещиностойкости по слоям следует процедуре, указанной далее. 9.3.1 Определяют максимальное значение применяемого коэффициента К, соответствующее макси­ мальной нагрузке в ходе испытания Ртах. при помощи уравнения, указанного в 9.1. 9.3.2 Определяют значения Д Vn и V ^ . исходя из данных графика зависимости нагрузки от смещения рас­ крытием. следуя процедуре, указанной на рисунке 3. 9 3 3 Если: AVn / V„_0 S 0.3. то = K TL. Если: Д Vn / > 0.3, то обьем разрушения вокруг надреза гложет быть достаточно большим и может ока­ заться невозможным получить измерение K TL L o a d Р Н а гр у зка P C rite rio n fo r te st К р и те р и й для и сп ы та н и я K TL С м е щ е н и е р а с кр ы ти е м тр е щ и н ы V n Рисунок 3 — Типовой график зависимости нагрузки от смещения раскрытием трещины П р и м е ч а н и е — Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.9). ДБ.9 10.1 Занести в протокол следующие сведения в части любого испытанного образца: 10.1.1 главные размеры образца, в том числе толщину, ширину и глубину надреза; 10.1.2 характеристики испытательного оборудования и процедур для испытаний, в том числе испытательный агрегат, темп нагружения, а также щупы для измерения смещений; 10.1.3 характеристики испытанного материала, в том числе тип волокна и матрицы, а также последователь­ ность укладки слоев у слоистого материала; 10.1.4 температуру и относительную влажность во время испытаний, а также относительную влажность сре­ ды хранения образцов до испытания; 10.1.5 проявление трещины на образце после испытания, в том числе ее протяженность и характер раз­ рушения. а также растрескивание на внешних поверхностях образца до надреза, а также 10.1.6 коэффициент трещиностойкости по слоям. К Л . который был установлен, как описано в 9.3. П р и м е ч а н и е — Редакция раздела изменена для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ 1.5 (пункт 7.9.10). 10
ГОСТ Р 56740—2015 Приложение ДВ (справочное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в ном стандарта АСТМ Т а б л и ц а ДВ.1 С тр уктур а С т р у кт у р а н а с то я щ е го ста нд а рта с та н д а р та А С Т М Е 1 9 2 2 -0 4 (2 0 1 0 ) 1 Область применения (1) 1 Область применения 2 Нормативные ссылки (2) 2 Нормативные ссылки 3 Термины и определения (3) 3 Терминология 4 Сущность метода (4) 4 Сводная информация по методу испытаний • 5 Значение и применение 5 Оборудование (6) 6 Аппаратура 6 Подготовка к проведению испы таний"(-) 7 Конфигурация и подготовка образцов 6.1 Подготовка образцов (7) 6.2 Кондиционирование образцов (-) 7 Проведение испытаний (8) 8 Процедура 8 Обработка результатов (9) 9 Расчет или интерпретация результатов 9 Протокол испытаний (10) 10 Протокол 11 Точность и систематическая погрешность Приложение ДА Оригинальный текст невключенных структурных элементов Приложение ДБ Оригинальный текст модифициро­ ванных структурных элементов Приложение ДВ Сопоставление структуры настоя­ щего стандарта со структурой примененного в нем стандарта АСТМ * Данный раздел исключен, так как его положения размещены в других разделах настоящего стандарта. " Включение в настоящий стандарт данного раздела обусловлено необходимостью приведения его в со­ ответствие с требованиями ГОСТ Р 1.5. ” Данный раздел исключен, так как в нем отсутствуют требования к точности, не указаны нормы по по­ грешности и ее составляющих данного метода испытаний. П р и м е ч а н и е — После заголовков разделов (подразделов) настоящего стандарта приведены в скоб­ ках номера аналогичных им разделов международного стандарта. 11
ГОСТ Р 56740—2015 УДК 621.002.3:006.354 ОКС 83.120 Ключевые слова: межслоевая вязкость, полимерный композит, характеристика межслоевой вяз­ кости Редактор В.М. Костылева Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор Г. В. Яковлева Компьютерная верстка Ю.В. Поповой С д а н о в н а б о р 0 9 .1 1 .2 0 1 5 . П о д п и с а н о в п е ч а т ь 2 5 .0 2 2 0 1 6 . Ф о р м а т 60 * 8 4 V g . Г а р н и ту р а А р и а п . У с п . п е ч. л . 1 .86. У ч -над. л . 1.67. Т и р а х 33 этсэ. За с. 579. Н а б р а н о о И Д л Ю р и с п р у д е н ц и я » . 1 1 5 419. М о с кв а ул. О р д х с м и к и д з е . 11 «VM-w.jurisizdal.ru y -b o o k ig m a 4 .ru И з д а н о и о т п е ч а т а н о во Ф Г У П « С Т А Н Д А Р Т И Н Ф О Р М * . 123 995 М о с кв а , Г р а н а тн ы й п е р .. 4w w w .90stinlo.ru in (o (g g o s !in fo .ruГОСТ Р 56740-2015

Похожие документы